【文章內(nèi)容簡介】 存器的內(nèi)容。在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能 （第二功能）使用，如下表所示。在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 引腳第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷 0) INT0(外部中斷 0) T0（定時器 0 外部輸入） T1（定時器 1 外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RST: 復位輸入。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位?？撮T狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電 平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 DISRTO 默認狀態(tài)下，復位高電平有效。 ALE/PROG： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在 flash 編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE 脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置“ 1”，ALE 操作將無效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。否則， ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH 的SFR 的第 0 位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 PSEN:外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當 AT89S52 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN 在每個機器周期被激活 13 兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， PSEN 將不被激活。 EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令， EA 必須接 GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應該接 VCC。在 flash 編程期間， EA 也接收 12 伏 VPP 電壓。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 ⑤ AT89S52 的內(nèi)部資源 AT89S52 有 6 個中斷源：兩個外部中斷（ INT0 和 INT1），三個定時中斷（定時器 0、 2）和一個串行中斷。這些中斷如圖 10 所示每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。 IE 還包括一個中斷允許總控制位 EA，它能一次禁止所有中斷。如表 5 所示， 位 是不可用的。對于 AT89S52， 位也是不能用的。用戶軟件不應給這些位寫 1。它們?yōu)?AT89 系列新產(chǎn)品預留。定時器 2 可以被寄存器 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 的或邏輯觸發(fā)。程序進入中斷服務后，這些標志位都可以由硬件清 0。實際上，中斷服務程序必須判定是否是 TF2 或 EXF2 激活中斷，標志位也必須由軟件清 0。定時器 0 和定時器 1 標志位TF0 和 TF1 在計數(shù)溢出的那個周期的 S5P2 被置位。它們的值一直到下一個周期被電路捕捉下來。然而，定時器 2 的標志位 TF2 在計數(shù)溢出的那個周期的 S2P2 被置位，在同一個周期被 電路捕捉下來。 AT89S52 內(nèi)部具有看門狗定時器及 3 個 16 位可編程定時器 /計數(shù)器。 16位是指他們都是由 16 個觸發(fā)器構成，故最大計數(shù)模值為 1216? 。可編程是指它們的工作方式由指令來設置，或者當計數(shù)器用，或者當定時器用，并且記數(shù)（定時）的范圍也可以由指令來設置。這種控制功能是通過定時器方式控制器 TMOD 來完成的。 存儲器結構： MCS51 器件有單獨的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以 64K 尋址。 程序存儲器： 如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存 儲器開始。對于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲器（地址為 0000H～ 1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為： 2020H~FFFFH。 數(shù)據(jù)存儲器： AT89S52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。當一條指令訪問高于 7FH 的地址時，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問高 128 字節(jié) RAM 還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（ SFR）。例如，下面的直接尋址指令訪問 0A0H（ P2 口）存儲單元 MOV 0A0H , data 使用間接尋址方式訪問高 128 字節(jié) RAM。例如 ， 下面的間接尋址方式中， R0 內(nèi)容為 0A0H，訪問的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2 口（它的地址也是 0A0H）。 MOV @R0 , data 堆棧操作也是簡介尋址方式。因此，高 128 字節(jié)數(shù)據(jù) RAM 也可用于堆 14 ?？臻g。 數(shù)碼管的選擇以及相關的參數(shù) 由單片機的定時器 To 做 16 位計數(shù)器（為便于數(shù)據(jù)處理，這里只用低 8 位計數(shù)值，即寄存器 TL0 中的值）。一邊記錄脈沖數(shù)量，一邊以厘米為單位由四位數(shù)碼飛管顯示出來。 四位數(shù)碼管采用動態(tài)掃描方式顯示。長度計量儀采用 英寸共陽極連接的 LED 數(shù)碼管。 圖 2— 4 數(shù)碼管 硬件結構圖 LED 數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。右圖為 LED 數(shù)碼管外形和引腳圖，其中 7 只發(fā)光二極管分別對應 ag 筆段，構成“日”字形，另一只發(fā)光二極管 DP 作為小數(shù)點，因此這種 LED 顯示器稱為八段數(shù)碼管。（如圖 24 所示） 共陽極型 LED 數(shù)碼管，是將各段發(fā)光二極管的陽極連在一起，作為公共端 ,應接高電平。 a—— g、 Dp 各筆段中，某筆段 接低電平時發(fā)光，高電平時不發(fā)光。 為了節(jié)省單片機 I/O 口的數(shù)量，將各位數(shù)碼管的 a—— g 對應筆畫并聯(lián)起來分別與單片機的 —— 引腳連接。顯示時，由 P2 口依次輸出各位數(shù)字的筆段碼，并依次由 、 、 、 、 、 輸出 低 電平位選信號接通數(shù)碼管的公共端，輪流進行，循環(huán)不止，由于循環(huán)的頻率較高（約 50Hz），加上人眼的視覺暫留，既保障了各位數(shù)字的對應顯示，又不會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，實現(xiàn)動態(tài)掃描顯示。 本系統(tǒng)需顯示水溫，測量范圍為 0~99℃ ，用四個八位 LED 數(shù)碼管顯示。 1） LED 結構和顯示原理。 LED（ Light Emitting Diode）顯示器是由發(fā)光二極管 g f C om a b 10 9 8 7 6 1 2 3 4 5 e d C om c Dp Dp （ a ） （ b ） Dp g f e d c b a + 5 v 15 作為顯示字段的顯示器件，最常見的是由 7 段型發(fā)光二極管（ a~g7 段）和 1 個圓點型發(fā)光二極管（常以 dp 表示，主要用來顯示小數(shù)點）組成的 LED 顯示器，其排列形狀如下圖所示。這種 LED 顯示器也可稱為 7 段數(shù)碼顯示器（或 8 段數(shù)碼顯示器）。 LED 顯示中的發(fā)光二極管根據(jù)其連接的方法有共陰極和共陽極兩種結構。 共陰極結構：把各段發(fā)光二極管的陰極連接在一起構成公共陰極，如圖 a 所示。使用時，公共陰極接地，根據(jù)要求需點亮發(fā)光二極管的陽極輸入高 電平，不需點亮的發(fā)光二極管的陽極輸入低電平。 共陽極結構：把各段發(fā)光二極管的陽極連接在一起構成公共陽極，如圖 b 所示。使用時，公共陽極接 +5V，根據(jù)要求需要點亮發(fā)光二極管的陰極輸入低電平，不需點亮的發(fā)光二極管的陰極輸入高電平。 通過控制 7 個段的發(fā)光二極管的亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號。 2）字段碼。為了顯示各個數(shù)字或字符，就需要為 LED 提供相應的代碼，因為這些代碼是控制各段的亮或滅，供顯示器顯示字形的，所以稱為字段碼（也可以稱為段選碼或字形碼）。 七段發(fā)光二極管再加上 1 個小數(shù)點位，共計 8 段，因此提供給 LED 顯示器的字段碼正好 1 個字節(jié)。各代碼位的對應關系如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Dp g f e d c b a 表 2— 1 單片機端口對應數(shù)碼管端口表 下圖所示為共 陽 極 LED 所顯示的不同字符的字段碼，測量范圍為 0~99℃ ，當溫度超出范圍時，顯示器均顯示 F。 顯示字符 共陰極字段碼 0 C0H 1 F9H 2 A4H 16 3 3DH 4 99H 5 92H 6 82H 7 F8H 8 FFH 9 98H F 8EH 表 2— 2 共陽極數(shù)碼管顯示對應二進制表 3） N 位 LED 顯示器。在單片機應用系統(tǒng)中，實際使用的 LED 顯示器有多個， N位 LED 顯示器的顯示要從兩個方面來控制：其一是控制 N 位的字段顯示（即顯示什么字符）；其二是控制字位（即哪一位到哪一位亮）。由 LED 的顯示原理可知，要使某 N 位 LED 顯示器的某一位顯示某個字符，就必須將此字符轉換為對應的字段碼來控制該位的 8 個段，同時，該位的字位線也要控制有效，這要通過一定接口來實現(xiàn)。 LED 顯示器有兩種顯示方式，即靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。 N 位 LED 顯示器有 N 根字位選線（ 簡稱：“位選線”）和 N*8 根字段選線（簡稱：“段選線”）。根據(jù)顯示方式不同，位選線和段選線的連接方式也不同。 各種字符的字段碼的獲取方法有兩種：即軟件譯碼和硬件譯碼法。目前通常所用的各種型號的單片機開發(fā)系統(tǒng)或實驗裝置普遍采用軟件譯碼。 當單片機應用系統(tǒng)中的 LED 顯示器位數(shù)較多時，為了簡化電路降低成本，本設計采用動態(tài)顯示的方式。動態(tài)顯示方式的接口電路的連接方法是：將所有 LED位的段選線（ a ~ dp）同名并聯(lián)，即所有 a 段并聯(lián)，所有 b 段并聯(lián)。依次類推，然后由一個 8 位 I/O 接口來控制各個段，而所有位的位選線則由另 外一個相應的I/O 接口線來控制。這樣用兩個 8 位 I/O 接口就能控制 8 位 LED 顯示器。 LED 顯示器是由電流型控制器件，其工作電流為 2mA~20mA，使用時須加限流電阻。本設計中限流電阻選用 1K。 17 動態(tài)掃描顯示控制方式就是逐個地循環(huán)點亮各位顯示器，即在某一瞬間，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)（共陽極的為高電平，共陰極的為低電平）其它各位的位選線處于段開狀態(tài)，同時段選線上輸出相應位要顯示字符的字段碼。這樣在每一個瞬間， 8 位 LED 中只有選通的那一位 LED 顯示出字符，而其它 7 位則是熄滅的。同樣，在下一瞬間，只顯示下 1 位 LED。如此繼續(xù)下去，等 8 位 LED都顯示完畢后，在循環(huán)進行。雖然這些字符是在不同的瞬時輪流點亮的，但由于人眼的視覺殘留效應，看到的是 8 位穩(wěn)定顯示的字符，與靜態(tài)顯示的效果完全一樣。所以為了簡化電路、降低成本，此系統(tǒng)中采用動態(tài)顯示方式。 時鐘芯片的選擇以及相關的參數(shù) 用單片機延時不但不準確而且還會浪費單片機的處理其他信息的時間 。當引入時鐘芯片后將為整個系統(tǒng)提供準確的實時時鐘，使整個系統(tǒng)有更準確，更智能的處理信息。下面將介紹 DS1302 的相關信息： ① DS1302 簡介： DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實時 時鐘芯片，附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進行 同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號和 RAM 數(shù)據(jù)。實時時鐘可提供秒、分、時、日、星期、月和年，一個月小與 31 天時可以自動調(diào)整，且具有閏年補償功能。工作電壓寬達 ～ 。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設置備用電源充電 方式，提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。 DS1302 的外部 引腳分配如圖 2— 5 所示及內(nèi)部結構如圖 2 所示。 DS1302 用于數(shù)據(jù)記錄， 特別是對某些具有特 殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該 數(shù)據(jù)的時間同時記錄，因此廣泛應用于測量系統(tǒng)中 。 ② DS1302 引腳排布圖 及內(nèi)部結構 18 圖 2—